LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Різнорідна асоціація іонів барвників у водних розчинах

1995; Львів, 2001); Міжнародна наукова конференція "Физика и химия органических люминофоров" (Харків, 1995); Національна конференція з молекулярної спектроскопії з міжнародною участю (Самарканд, 1996); VII Симпозіум "Физика и химия полиметиновых красителей" (Москва, 1999); VII, VIII, IX і X Міжнародні конференції "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах" (Росія; 1998, 2001, 2004, 2007); XIV і XVI Міжнародні конференції з хімічної термодинаміки (Санкт-Петербург, 2002; Суздаль, 2007); Міжнародний симпозіум "Сучасні проблеми фізичної хімії" (Донецьк, 2002); XVI International School-seminar "Spectroscopy of Molecules and Crystals" (Sevastopol, 2003); Міжнародна конференція "Каразинские естественнонаучные студии – 2004" (Харків, 2004); Міжнародні конференції "Сучасні проблеми фізичної хімії" (Донецьк; 2004, 2007); Науковий семінар з міжнародною участю "Проблеми університетської хімічної науки і освіти" (Харків, 2004); Міжнародна конференція "Modern Physical Chemistry for Advanced Materials" (Kharkiv, 2007). Результати висвітлювалися також на конференціях з участю студентів (1999 – 2004; Україна, Росія).

Публікації. Матеріали дисертації висвітлені: у 30 статтях (у т. ч. – 2 оглядові; 7 статей – без співавторів) у наукових спеціалізованих журналах, включених до переліку фахових видань ВАК України; 34 тезах доповідей; 2 Деклараційних патентах України на винаходи; 1 Патенті Російської Федерації на винахід.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, 7 розділів, висновків, двох додатків (структурні формули барвників, 7 с.; протокол результатів квантовохімічних розрахунків, система "пінаціанол + бенгальський рожевий Б", 9 с.), списку використаних літературних джерел (902 найменування). Текст викладений російською мовою на 373 с., містить 50 табл. і 142 рис.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі і першомурозділі викладений огляд літературних даних щодо взаємодії іонів у розчинах і асоціації барвників. Розглянуто основні напрямки дослідження: пошук взаємозв'язку між структурою частинок, що взаємодіють, і стійкістю ІА; термодинамічне вивчення асоціації, на підґрунті якого можливий аналіз ролі різних типів взаємодій в утворенні ІА; рішення проблеми прогнозування стійкості ІА. Висвітлена інтерпретація спектральних змін (інтенсивність поглинання (люмінесценції), зсуви смуг), які спостерігаються внаслідок утворення ІА.

У другому розділі дане обґрунтування напрямку та об'єктам дослідження; викладені методики вимірювань і виконання розрахунків; наведені відомості про хімічні реактиви і вимірювальне обладнання. "Модельні" барвники (відносно яких вивчалася асоціація) відбиралися з таким розрахунком, щоб у водних розчинах їхні молекули дисоціювали на стійкі іони, котрі мали би високу інтенсивність забарвлення і здатність до відчутної зміни світлопоглинання (люмінесценції) внаслідок асоціації. Структурні формули деяких барвників (із тридцяти чотирьох, які використані у дослідженні) наведені далі:

катіонні

Індополіметини

Астрафлоксин (АФ), n=1,

Індодикарбоціанін (ІДКЦ), n=2

Індотрикарбоціанін (ІТКЦ), n=3

Індотетракарбоціанін (ІТКЦ), n=4

Індопентакарбоціанін (ІПКЦ), n=5

Аміноксантени

Родамін 110 (Р110): X = (H)2; Y, Z = H

Родамін Б (РБ): X = (C2H5)2; Y, Z = H

Родамін 3Б (Р3Б): X = (C2H5)2; Y = H; Z = C2H5

Родамін 6Ж (Р6Ж): X = H(C2H5); Y = СН3, Z = C2H5

Псевдоізоціанін (ПІЦ)

Пінаціанол (ПНЦ)

Хінальдиновий червоний (ХЧ)

Нейтральний червоний (НЧ)

аніонні

Сульфофталеїни

Феноловий червоний (ФЧ): всі – Н

Орто–крезоловий червоний (КЧ): 5,5' – CH3

Тимоловий синій (ТС): 3,3' – СН(CH3)2; 6,6' – CH3

Бромтимоловий синій (БТС): 2,2' – CH3; 3,3' – Br; 5,5'– СН(CH3)2

Бромкрезоловий пурпуровий (БКП): 3,3' – CH3; 5,5' – Br

Бромкрезоловий зелений (БКЗ): 2,2' – CH3; 3,3',5,5' – Br

Бромфеноловий синій (БФС): 3,3',5,5' – Br

Оксиксантени

Флуоресцеїн (ФЛ): XCOOH; інші – Н

Етилеозин (ЕЕ): XCOOС2H5; 3,3',5,5' – Br; інші – Н

Тетрабромфенілфлуорон (ТБФФ): XH, 3,3',5,5' – Br; інші – Н

Еозин (ЕО): XCOOH; 3,3',5,5' – Br; інші – Н

Еритрозин (ЕР): X – COOH; 3,3',5,5' – I; інші – Н

Бенгальський рожевий Б (БРБ): XCOOH; 3,3',5,5' – I; 3'',4'',5'',6'' – Cl; інші – Н

Родамін 200С (Р200С)

[1-(діціанометилен)-1H-інден-3-іл]малононітрил (АЦ)

{[(1Z)-1-(2,2-діціаноетиліден)-1H-інден-3-іл]метилен} малононітрил (АЦМ)

У третьому розділі розглянуті спектральні і рівноважні характеристики різнорідних асоціатів, які утворені катіоном ПНЦ+ та аніонами сульфофталеїнів, оксиксантенів, тетрафенілборат-аніоном (ТФБ–). Смуги поглинання аніонів сульфофталеїнів і флуоресцеїну добре спектрально рознесені, а регулюванням значень рН (буферний розчин) вдається забезпечити практично повне домінування у розчині одно або двозарядної форми. Приклади спектральних змін у системах "ПНЦ+ + ТФБ–" або "ПНЦ+ + аніонний барвник", які відбуваються при додаванні зростаючої кількості аніонного барвника до пінаціанолу, наведені на рис. 1 і рис. 2 (тут і далі препарати катіонних барвників додавали у розчин у вигляді галогенідних або перхлоратних солей, а аніонних барвників – у вигляді натрієвих або водорозчинних алкіламонійних солей).



Рис. 1. Спектри поглинання в системі

"ПНЦ + БФС".

Вміст, моль/л: ПНЦ: 111 – 4,910–5; БФС: 1 – 0; 2 – 2,510–6 ... 11 – 2,510–4. Розчин порівняння – БФС у відповідній концентрації; товщина шару, що поглинає, – 0,20 см; рН 6,9.

Рис. 2. Залежність оптичної густини розчину (А) ПНЦ від логарифму початкової концентрації (С) ТФБ.

Вміст ПНЦ 5,010–6 моль/л: 1 – α смуга ПНЦ, 600 нм; 2 – β смуга ПНЦ, 550 нм. Розчин порівняння – вода; товщина шару, що поглинає, – 1,00 см; рН 6,9.

Внаслідок асоціації ціанінового барвника з оксиксантенами поглинання як катіону (Ct+), так і аніону (Anj–) зменшується. На це вказує поява в спектральних різницевих серіях ділянок з негативною величиною А (рис. 1) за умов, якщо світлопоглинання вимірюється відносно розчину аніонного барвника з відповідною концентрацією. Взаємодія ПНЦ+ з незабарвленим ТФБ– супроводжується зниженням оптичної густини α і